(57)【要約】【課題】基板の表面に照射される照明光のみを利用して基板の穴の領域を検出する。【解決手段】基板９のパターン形成面とは反対側の裏面側からの基板９を貫通する穴への光の入射を遮り、かつ、照明光に対してパターン形成面とは異なる反射特性を有するステージ部２０上に裏面を対向させて基板９が配置され、パターン形成面９ａに向けて光源部３１から照明光が照射される。撮像部３３では、パターン形成面からの光を受光することにより被検査画像が取得され、コンピュータ４が実現する穴領域特定部では、画像情報としては被検査画像のみを利用し、基板９を貫通する穴に入射する照明光のステージ部２０における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、被検査画像中の基板９の穴に対応する穴領域が特定される。これにより、光源部３１からの照明光の反射光による被検査画像のみを利用して基板９の穴の領域を検出することができる。【選択図】図１
2005326227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を貫通する穴の領域を検出する穴領域検出装置であって、
基板の一の主面に照射される照明光を出射する光源部と、
前記基板の前記一の主面とは反対側の他の主面に対向して配置され、前記他の主面側からの前記基板を貫通する穴への光の入射を遮り、かつ、前記照明光に対して前記一の主面とは異なる反射特性を有する対向部材と、
前記照明光が照射される前記一の主面からの光を受光することにより、前記一の主面を示す対象画像を取得する撮像部と、
画像情報としては前記対象画像のみを利用し、前記基板を貫通する穴に入射する前記照明光の前記対向部材における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、前記対象画像中の前記基板を貫通する穴に対応する穴領域を特定する穴領域特定部と、
を備えることを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の穴領域検出装置であって、
前記光源部が複数波長の照明光を出射し、前記撮像部が多色の対象画像を取得し、
前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して反射光の分光強度が前記一の主面による反射光とは異なる分光反射率を有する対向面を有することを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の穴領域検出装置であって、
前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して前記一の主面よりも反射率が高い対向面を有することを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の穴領域検出装置であって、
前記対向部材が、前記一の主面よりも前記照明光を吸収することを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の穴領域検出装置であって、
前記基板が配線用のスルーホールが形成されたプリント配線基板であることを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の穴領域検出装置であって、
前記穴領域特定部により特定された穴領域の形状または面積に基づいて前記穴領域が配線用のスルーホールであるか否かを特定するスルーホール特定部をさらに備えることを特徴とする穴領域検出装置。
【請求項７】
基板を貫通する穴の領域を検出する穴領域検出方法であって、
照明光に対して基板の一の主面とは異なる反射特性を有し、かつ、前記基板の前記一の主面とは反対側の他の主面側からの前記基板を貫通する穴への光の入射を遮る対向部材上に前記他の主面を対向させて前記基板を配置する工程と、
前記一の主面に向けて光源部から前記照明光を出射する工程と、
前記照明光が照射される前記一の主面からの光を受光することにより、撮像部にて前記一の主面を示す対象画像を取得する工程と、
画像情報としては前記対象画像のみを利用し、前記基板を貫通する穴に入射する前記照明光の前記対向部材における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、前記対象画像中の前記基板を貫通する穴に対応する穴領域を特定する工程と、
を備えることを特徴とする穴領域検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の穴領域検出方法であって、
前記光源部が複数波長の照明光を出射し、前記撮像部が多色の対象画像を取得し、
前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して反射光の分光強度が前記一の主面による反射光とは異なる分光反射率を有する対向面を有することを特徴とする穴領域検出方法。
【請求項９】
請求項７に記載の穴領域検出方法であって、
前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して前記一の主面よりも反射率が高い対向面を有することを特徴とする穴領域検出方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の穴領域検出方法であって、
前記対向部材が、前記一の主面よりも前記照明光を吸収することを特徴とする穴領域検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を貫通する穴の領域を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント配線基板（以下、「基板」という。）を検査する際に、基板に形成された配線用のスルーホールを検出することが行われている。例えば、特許文献１では、基板のパターンが形成される側の主面（表面）を撮像する撮像部を設け、基板の表面に照明光を照射するとともに基板の裏面側からも光を照射することにより、撮像部にて取得される画像中のスルーホールに対応する領域を検出する技術が開示されている。また、特許文献２では、基板の裏面に対向して蛍光体を設け、蛍光を発生する基板の表面に照明光を照射しつつ撮像することにより、基板の表面からの蛍光とスルーホールを介して導かれる蛍光体からの蛍光とに基づいて、基板上のパターンの画像を取得しつつスルーホールを検出する技術が提案されている。
【０００３】
なお、特許文献３では、所定の色空間内において、分割対象のカラー画像の各画素の色を示す個別色ベクトルと設定される複数の代表色のそれぞれの代表色ベクトルとの間の角度に応じた角度指標値、および、画像の各画素の色と各代表色との間の距離に応じた距離指標値を求め、角度指標値および距離指標値に基づく複合距離指標値に応じて画像中の各画素を複数の代表色のいずれかに分類することにより、カラー画像を分割する技術が開示されている。また、画像中の複数の領域にそれぞれ対応する複数の仮の代表色を設定し、色空間内に配置される各画素が複数の代表色のうち最も近いものの分割空間に含まれるように色空間を分割し、各代表色の分割空間に含まれる全ての画素の色の平均値を新たな代表色として、上記処理を繰り返すことにより、画像を複数の領域に分割する再配置法（Ｋ−ｍｅａｎ法）もよく知られている（特許文献４の従来の技術の欄参照）。
【０００４】
さらに、特許文献５では、各設定図形に対して複数の形状特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ関数を準備し、２値の対象画像中の複数の領域のそれぞれに対して、求められる複数の形状特徴量からメンバシップ関数を用いて各設定図形に対する適合度を求め、複数の適合度を比較することにより各領域が属する設定図形を求める手法が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２８８７３９号公報
【特許文献２】特開平５−１９６４３５号公報
【特許文献３】特開２００２−２５９９６７号公報
【特許文献４】特開平１１−３１６１９３号公報
【特許文献５】特開平５−６４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の手法では、基板の表面に照射される照明光を出射する光源部に加えて裏面側から光を照射するもう１つの光源部を設けなければならず、装置が大型化してしまう。また、特許文献２の手法では、蛍光を発生する特殊な基板が必要になるとともに、基板とほぼ同じ波長の蛍光を発生する蛍光体が必要となり、スルーホールの検出が可能な基板の種類が限られてしまう。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の表面に照射される照明光のみを利用して基板の穴の領域を検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板を貫通する穴の領域を検出する穴領域検出装置であって、基板の一の主面に照射される照明光を出射する光源部と、前記基板の前記一の主面とは反対側の他の主面に対向して配置され、前記他の主面側からの前記基板を貫通する穴への光の入射を遮り、かつ、前記照明光に対して前記一の主面とは異なる反射特性を有する対向部材と、前記照明光が照射される前記一の主面からの光を受光することにより、前記一の主面を示す対象画像を取得する撮像部と、画像情報としては前記対象画像のみを利用し、前記基板を貫通する穴に入射する前記照明光の前記対向部材における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、前記対象画像中の前記基板を貫通する穴に対応する穴領域を特定する穴領域特定部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の穴領域検出装置であって、前記光源部が複数波長の照明光を出射し、前記撮像部が多色の対象画像を取得し、前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して反射光の分光強度が前記一の主面による反射光とは異なる分光反射率を有する対向面を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の穴領域検出装置であって、前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して前記一の主面よりも反射率が高い対向面を有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の穴領域検出装置であって、前記対向部材が、前記一の主面よりも前記照明光を吸収する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の穴領域検出装置であって、前記基板が配線用のスルーホールが形成されたプリント配線基板である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の穴領域検出装置であって、前記穴領域特定部により特定された穴領域の形状または面積に基づいて前記穴領域が配線用のスルーホールであるか否かを特定するスルーホール特定部をさらに備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、基板を貫通する穴の領域を検出する穴領域検出方法であって、照明光に対して基板の一の主面とは異なる反射特性を有し、かつ、前記基板の前記一の主面とは反対側の他の主面側からの前記基板を貫通する穴への光の入射を遮る対向部材上に前記他の主面を対向させて前記基板を配置する工程と、前記一の主面に向けて光源部から前記照明光を出射する工程と、前記照明光が照射される前記一の主面からの光を受光することにより、撮像部にて前記一の主面を示す対象画像を取得する工程と、画像情報としては前記対象画像のみを利用し、前記基板を貫通する穴に入射する前記照明光の前記対向部材における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、前記対象画像中の前記基板を貫通する穴に対応する穴領域を特定する工程とを備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の穴領域検出方法であって、前記光源部が複数波長の照明光を出射し、前記撮像部が多色の対象画像を取得し、前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して反射光の分光強度が前記一の主面による反射光とは異なる分光反射率を有する対向面を有する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の穴領域検出方法であって、前記対向部材が、前記他の主面に当接するとともに前記照明光に対して前記一の主面よりも反射率が高い対向面を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の穴領域検出方法であって、前記対向部材が、前記一の主面よりも前記照明光を吸収する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし１０の発明では、画像情報としては光源部からの照明光の反射光による画像のみを利用して基板の穴の領域を検出することができる。
【００１８】
また、請求項２の発明では、穴領域を精度よく特定することができ、請求項３および４の発明では、穴領域を容易に特定することができる。
【００１９】
また、請求項６の発明では、プリント配線基板のスルーホールの領域を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る欠陥検出装置１の構成を示す図である。欠陥検出装置１は、配線パターンが形成されたプリント配線基板である基板９を保持するステージ部２０、基板９を撮像してカラーの被検査画像を取得する撮像ユニット３、撮像ユニット３に対してステージ部２０を相対的に移動するステージ駆動部２１、および、各種演算処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ等により構成されたコンピュータ４を備え、コンピュータ４は欠陥検出装置１の各構成を制御する制御部としての役割を果たす。
【００２１】
撮像ユニット３は、例えば、水銀灯を有するとともに白色の照明光を出射する光源部３１、基板９に照明光を導くとともに基板９からの光が入射する光学系３２、および、受光素子が２次元に配列された撮像部３３を有する。撮像ユニット３では、光学系３２により基板９に対しておよそ垂直な方向から照明光を照射する落射照明とされ、撮像部３３において光学系３２により結像された基板９の像が電気信号に変換され、被検査画像のデータが出力される。ステージ駆動部２１はステージ部２０を図１中のＸ方向に移動するＸ方向移動機構２２、および、Ｙ方向に移動するＹ方向移動機構２３を有する。Ｘ方向移動機構２２はモータ２２１にボールねじ（図示省略）が接続され、モータ２２１が回転することにより、Ｙ方向移動機構２３がガイドレール２２２に沿って図１中のＸ方向に移動する。Ｙ方向移動機構２３もＸ方向移動機構２２と同様の構成となっており、モータ２３１が回転するとボールねじ（図示省略）によりステージ部２０がガイドレール２３２に沿ってＹ方向に移動する。
【００２２】
図２はコンピュータ４のＣＰＵやメモリ等が実現する機能構成を示すブロック図であり、図２において、演算部５の各構成がＣＰＵ等により実現される機能を示す。なお、演算部５の機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。
【００２３】
図３は欠陥検出装置１が基板９上の欠陥を検出する処理の流れを示す図である。欠陥検出装置１では、まず、検査対象の基板９が、パターンが形成されている主面（以下、「パターン形成面」という。）を撮像ユニット３側に向けてステージ部２０上に配置される（ステップＳ１１）。なお、基板９では、パターン形成面とは反対側の主面（以下、「裏面」という。）にもパターンが形成されていてもよい。
【００２４】
図４は、ステージ部２０上に配置される基板９を示す図である。図４に示すように基板９には、複数の独立した配線ブロックがそれぞれ形成される複数の分割部位９１が配列形成されており、各分割部位９１の周囲には基板９を貫通する穴９２が形成される。基板９の各分割部位９１は基板９の製造や電子部品の実装の後に基板９から分離され、１つの分割部位９１が１つの回路基板として各種電子機器に設けられる。なお、以下の説明において、穴９２を補助穴９２と呼ぶ。
【００２５】
図５は、基板９のパターン形成面上の一部を例示する図である。図５に示すように基板９のパターン形成面上には配線９３、および、配線用のスルーホール９４が形成され、スルーホール９４は補助穴９２と同様に、基板９を貫通する。基板９上において、図５中の平行斜線を付す領域には絶縁膜であるレジスト（例えば、ソルダレジスト）が付与されており、レジストが付与された領域は配線９３と背景とは明るさが僅かに異なる緑色となっている。また、レジストが付与されていない領域（ただし、補助穴９２およびスルーホール９４を除く）は、配線９３と背景とは明るさが異なる茶色となっている。さらに、レジスト上の一部には白色の文字が印刷された文字領域（シルク部とも呼ばれる。）９５が形成されている。以下、基板９に形成される穴が２種類であるものとして説明を行うが、実際には、様々な種類の穴が基板に形成される。また、以下の説明において、補助穴９２およびスルーホール９４を基板穴とも総称する。なお、基板、配線、レジストには種々の色があり、本実施の形態で述べる色と異なる色を用いても良い。
【００２６】
図６はステージ部２０上に配置された基板９を示す概略図である。図６に示すように、基板９の補助穴９２およびスルーホール９４（既述のように、実際の基板９には多数の補助穴９２およびスルーホール９４が存在する。）の裏面９ｂ側の開口端はステージ部２０により閉塞され、裏面９ｂ側からの補助穴９２およびスルーホール９４への光の入射が遮られる。また、基板９の裏面９ｂに当接するステージ部２０の対向面２０１は、例えば、紫、ピンク、黄、あるいは、黒等の基板９のパターン形成面９ａ上に存在しない特定の色（以下、「特定色」という。）とされる。すなわち、対向面２０１は白色の照明光に対して反射光の分光強度が、パターン形成面９ａによる反射光とは異なる分光反射率を有する。
【００２７】
基板９がステージ部２０上に裏面９ｂを対向させて配置されると、光源部３１からパターン形成面９ａに向けて照明光が出射され（ステップＳ１２）、撮像部３３においてパターン形成面９ａからの光を受光することにより、パターン形成面９ａを示すカラーの被検査画像が取得される（ステップＳ１３）。
【００２８】
このとき、光源部３１からの照明光の一部は、基板穴を通過してステージ部２０の対向面２０１へと到達し、対向面２０１からの反射光が同じ基板穴を介して撮像部３３へと導かれる。したがって、図７に示すように、被検査画像６１中の基板穴に対応する穴領域６１１は、対向面２０１の色である特定色となる。なお、被検査画像６１中の他の領域は、基板９のパターン形成面９ａ上の対応する領域の色と同じになる。被検査画像６１のデータは、図２の処理部５の穴領域特定部５１に入力され、被検査画像６１中の穴領域６１１が特定される（ステップＳ１４）。
【００２９】
穴領域特定部５１における処理の一例としては、例えば、上述の特許文献４に記載された手法を利用することができる。具体的には、被検査画像６１中において、基板９上のレジストが付与された領域、レジストが付与されていない領域、文字領域９５、および、基板穴をそれぞれ示す４つの仮の代表色（例えば、緑、茶、白および特定色）が、コンピュータ４の入力部４１を介して操作者により設定され、所定の色空間内に配置される被検査画像６１の各画素が、複数の代表色のうち最も近いものの分割空間に含まれるように色空間が分割される。続いて、各代表色の属する分割空間に含まれる全ての画素の色（座標値）の平均値を新たな代表色として、各画素が複数の新たな代表色のうち最も近いものの分割空間に含まれるように色空間が再分割される。そして、上記処理を繰り返すことにより、被検査画像６１の各画素が、基板９上のレジストが付与された領域、レジストが付与されていない領域、文字領域９５、および、基板穴のそれぞれに対応する４つの領域のいずれに属するかが判定される。
【００３０】
このようにして、穴領域特定部５１では、画像情報としては被検査画像６１のみを利用し、基板穴に入射する照明光のステージ部２０における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、被検査画像６１中の基板穴に対応する穴領域６１１が特定され、図８に示すように複数の穴領域６１１が精度よく特定された穴領域検出画像６２が生成される。なお、穴領域検出画像６２は必要に応じてコンピュータ４の表示部４２に表示される。
【００３１】
続いて、スルーホール特定部５２（図２参照）では、穴領域特定部５１により特定された穴領域６１１の形状または面積に基づいて穴領域６１１が配線用のスルーホール９４に対応するものであるか否かが特定される（ステップＳ１５）。スルーホール特定部５２における処理の一例としては、上述の特許文献５に記載された手法を利用することができる。この手法では、穴領域検出画像６２に含まれる複数の穴領域６１１がラベリングによりそれぞれ識別され、各穴領域６１１に対して複数の特徴量が求められる。ここで、特徴量としては、例えば、周囲長、重心、半径、縦横比、面積、あるいは、真円度等であり、少なくとも穴領域６１１の形状または面積に基づくものが含まれる。
【００３２】
スルーホール特定部５２では、補助穴９２およびスルーホール９４のそれぞれに対して複数の特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ関数が予め準備されており、各穴領域６１１に対して求められる各特徴量からメンバシップ関数を用いて演算を行うことにより、複数の特徴量にそれぞれ対応する複数のメンバシップ値が算出される。そして、複数のメンバシップ値に基づいて、補助穴９２およびスルーホール９４のそれぞれに対する各穴領域６１１の適合度が求められ、適合度を比較することにより各穴領域６１１が補助穴９２およびスルーホール９４のいずれに対応するものであるかが特定される。
【００３３】
図９は、スルーホール９４に対応する穴領域６１１が検出されたスルーホール検出画像６３を示す図である。図９のスルーホール検出画像６３では、円形の穴領域６１１のみがスルーホール９４に対応するものとして検出されている。そして、欠陥検出部５３では、穴領域６１１（特に、スルーホール９４に対応する穴領域６１１）を考慮しつつ被検査画像６１に基づいて基板９上のパターンの欠陥が検出され、検出結果が表示部４２に表示される（ステップＳ１６）。
【００３４】
なお、以上の説明では、水銀灯から出射される白色光が照明光として利用されたが、光源部３１としては蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）（複数の波長のものが組み合わせられる。）、レーザ（例えば、結晶を介することや水と重水との混合液中を通過させることにより白色光とされたもの）等、様々なものを利用することができ、光源部３１から出射される照明光は、必ずしも白色光である必要はなく、例えば赤色と緑色の２色の光であってもよい。この場合、ステージ部２０の対向面２０１は、当該２色の光に対する反射光の分光強度がパターン形成面９ａによる反射光とは異なる分光反射率を有するものとされ、撮像部３３では２色の被検査画像が取得される。
【００３５】
以上のように、図１の欠陥検出装置１では、複数波長の照明光を出射する光源部３１が設けられ、照明光に対して基板９のパターン形成面９ａとは異なる反射特性を有するステージ部２０上に基板穴を有する基板９が配置される。そして、撮像部３３により多色の被検査画像６１が取得され、照明光のステージ部２０における反射状態に従った画素値の条件に基づいて、被検査画像６１中の穴領域６１１が特定される。
【００３６】
ここで、被検査画像６１を取得してスルーホール９４の周囲の環状パターン（いわゆる、ランド部）の形状からスルーホール９４を認識する場合、スルーホール９４の位置がずれて形成された（いわゆる、座切れが生じている）ときには、スルーホール９４の周囲のパターンが環状とならないため、スルーホール９４を認識することができないことがある。しかしながら、図１の欠陥検出装置１では、光源部３１からの照明光の反射光による被検査画像６１のみを利用して基板穴（すなわち、補助穴９２およびスルーホール９４）の領域を直接的に検出し、さらに、穴領域６１１の形状または面積に基づいてスルーホール９４の領域を適切に検出することが実現される。
【００３７】
また、欠陥検出装置１では透過照明部を設けることなく基板穴を検出することができるため、基板穴の検出に係る構成を小型化して装置の製作コストの削減を図ることができる。なお、対向面２０１の色が異なる複数のステージ部２０が準備され、検査対象の基板上に形成されるパターンの種類に応じてステージ部２０が交換されてもよい。
【００３８】
穴領域特定部５１における処理の他の例としては、特許文献３の手法が利用されてもよい。この手法では、被検査画像６１中において、基板９上のレジストが付与された領域、レジストが付与されていない領域、文字領域９５および基板穴をそれぞれ示す複数の代表色が操作者により予め設定されており、色空間内において被検査画像６１中の各画素の色を示す個別色ベクトルと各代表色ベクトルとの間の角度に応じた角度指標値が求められる。続いて、色空間内において被検査画像６１中の各画素の色と各代表色との間の距離に応じた距離指標値がさらに求められ、角度指標値および距離指標値に基づいて各代表色に対する複合距離指標値が算出される。そして、複合距離指標値に応じて被検査画像６１中の各画素が、レジストが付与された領域、レジストが付与されていない領域、文字領域９５および基板穴にそれぞれ対応する複数の領域のいずれに属するかが判定され、穴領域６１１が特定される。
【００３９】
さらに、スルーホール特定部５２では、穴領域検出画像６２中の各穴領域６１１の面積に基づいて補助穴９２またはスルーホール９４に簡単に区別されてもよい。この場合、面積のみでは区別不可能なときにのみ、形状に基づく特徴量が求められ、穴領域６１１が配線用のスルーホール９４に対応するものであるか否かが特定される。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る欠陥検出装置１について説明する。第２の実施の形態に係る欠陥検出装置１では、基板９の裏面９ｂに当接するステージ部２０の対向面２０１がミラーとされる。他の構成は、図１の欠陥検出装置１と同様である。
【００４１】
第２の実施の形態に係る欠陥検出装置１では、図３のステップＳ１２において光源部３１から出射された照明光が、基板９を貫通する基板穴に入射してステージ部２０の対向面２０１にて反射し、基板穴を介して撮像部３３に導かれる。したがって、撮像部３３にて取得される図７の被検査画像６１中の穴領域６１１の画素値が、光源部３１からの照明光と同じ色相および明度（すなわち、明るい白色）とされる（ステップＳ１３）。
【００４２】
穴領域特定部５１では、画像情報としては被検査画像６１のみを利用し、基板穴に入射する照明光のステージ部２０からの反射状態に従った画素値の条件に基づいて、被検査画像６１中の穴領域６１１が特定される（ステップＳ１４）。このとき、被検査画像６１中において穴領域６１１は、一般的に白い文字領域９５に対応する領域よりも明るい白色であるため、容易に特定可能とされる。そして、スルーホール特定部５２により穴領域６１１の少なくとも形状または面積に基づいて各穴領域６１１が配線用のスルーホール９４に対応するものであるか否かが特定され（ステップＳ１５）、欠陥検出部５３において穴領域６１１を考慮しつつ基板９上の欠陥が検出される（ステップＳ１６）。
【００４３】
第２の実施の形態に係る欠陥検出装置１では、撮像部３３にて単色の被検査画像が取得され、穴領域特定部５１において、被検査画像を所定のしきい値にて２値化することにより、被検査画像中の穴領域がさらに容易に特定されてもよい。また、光源部３１から出射される照明光は単一波長の光であってもよく、この場合、ステージ部２０の対向面２０１は当該単一波長の光に対してパターン形成面９ａよりも反射率が高いものが用いられる。
【００４４】
以上のように、第２の実施の形態に係る欠陥検出装置１では、ステージ部２０の対向面２０１が光源部３１からの照明光に対してパターン形成面９ａよりも反射率が高いものとされる。これにより、例えば、設計データや欠陥が生じていない基板から導かれる参照画像を用いることなく、光源部３１からの照明光の反射光による被検査画像のみを利用して基板９の基板穴の領域を容易かつ直接的に検出することができ、基板９上の欠陥検出を適切に行うことができる。なお、ステージ部２０の対向面２０１は、理想的には、パターン形成面９ａ上のいずれの領域よりも光源部３１からの照明光に対する反射率が高い。
【００４５】
次に、第２の実施の形態に係る欠陥検出装置の他の例について説明する。図１０は他の例に係る欠陥検出装置１ａの一部を示す図である。図１０の欠陥検出装置１ａでは、光源部３１ａが光学系３２および撮像部３３から独立して設けられ、ステージ部２０の上方において傾斜して設けられる。したがって、光源部３１ａにより、基板９のパターン形成面９ａに傾斜した方向から照明光を照射する斜光照明が行われる。また、図１０のステージ部２０の対向面２０１もミラーとされる。
【００４６】
図１０の欠陥検出装置１ａでは、補助穴９２およびスルーホール９４に入射する光源部３１からの照明光が、対向面２０１において光学系３２および撮像部３３とは異なる方向へと反射することにより、撮像部３３にて取得される図７の被検査画像６１中の穴領域６１１の色が黒色とされる。なお、照明光の一部は補助穴９２およびスルーホール９４の内側面で乱反射するが、被検査画像６１への影響はごく僅かである。これにより、穴領域特定部５１において、被検査画像６１に基づいて黒色の領域が特定されることにより、被検査画像６１中の穴領域６１１が容易に取得され、基板９の補助穴９２およびスルーホール９４の領域を検出することができる。なお、一般的に、基板９上の配線９３の表面は粗いため、斜光照明であっても、被検査画像６１中において配線９３に対応する領域を検出することは可能である。
【００４７】
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る欠陥検出装置のステージ部２０ａを示す図である。本実施の形態におけるステージ部２０ａでは、基板９に対向する側に凹部２０２が形成され、凹部２０２の側面および底面は黒色とされる。他の構成は図１の欠陥検出装置１と同様である。
【００４８】
図１１の欠陥検出装置では、補助穴９２またはスルーホール９４に入射する光源部３１からの照明光が凹部２０２内へと導かれ、凹部２０２内において吸収される。したがって、撮像部３３にて取得される図７の被検査画像６１中の穴領域６１１の色が黒色、すなわち、明度が低い画素値となる。穴領域特定部５１では、被検査画像６１中の黒色の領域を特定することにより、被検査画像６１中の穴領域６１１を取得して基板穴の領域が検出される。そして、少なくとも形状または面積に基づいて穴領域６１１が配線用のスルーホール９４であるか否かが特定される。
【００４９】
以上のように、第３の実施の形態に係る欠陥検出装置では、基板９を貫通する穴に入射する光源部３１からの照明光がステージ部２０ａにより吸収される。これにより、画像情報としては被検査画像６１のみを利用し、ステージ部２０ａの照明光の吸収状態（言い換えれば、照明光の反射状態）に従った画素値の条件に基づいて、被検査画像６１中の穴領域６１１を容易に特定して、基板穴の領域を検出することができる。なお、図１１のステージ部２０ａでは、必ずしも凹部２０２が形成される必要はなく、例えば、ステージ部２０の対向面上に基板９のパターン形成面９ａとは反射特性が異なる黒い布が貼着されてもよい。すなわち、ステージ部２０ａは、基板９のパターン形成面９ａ（理想的には、パターン形成面９ａ上のいずれの領域）よりも光源部３１からの照明光を吸収するものであれば、いかなるものであってもよい。
【００５０】
また、図１１の欠陥検出装置の撮像部３３にて単色の被検査画像が取得され、被検査画像を所定のしきい値にて２値化することにより、被検査画像中の穴領域が検出されてもよい。なお、光源部３１から出射される照明光は単色光とされてもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５２】
上記実施の形態において、撮像部３３にて取得された被検査画像６１が外部の記憶装置に記憶され、穴領域特定部５１およびスルーホール特照部５２の機能を有する他のコンピュータにより記憶装置から被検査画像６１が読み出されて基板９の穴の領域が検出されてもよい。
【００５３】
また、撮像部３３は必ずしも受光素子が２次元に配列されたものである必要はなく、例えば、受光素子が１次元に配列されたラインセンサとされ、ステージ駆動部２１と同期して２次元の被検査画像が取得されてもよい。
【００５４】
上記第１および第３の実施の形態に係る欠陥検出装置１においても、図１０の欠陥検出装置１ａのように、斜光照明が用いられてもよい。
【００５５】
上記実施の形態において、光源部３１，３１ａ、ステージ部２０，２０ａ、撮像部３３、穴領域特定部５１およびスルーホール特照部５２により実現される穴領域検出装置としての機能は、必ずしも欠陥を検出する用途に用いられる必要はなく、例えば、基板の処理装置における基板穴の検出等、他の用途に利用することも可能である。また、穴領域検出装置による穴の領域の検出対象は、配線用のスルーホール９４が形成されたプリント配線基板が特に適しているが、貫通する穴が形成される板状の部材であればいかなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】欠陥検出装置の構成を示す図である。
【図２】コンピュータの機能構成を示すブロック図である。
【図３】基板上の欠陥を検出する処理の流れを示す図である。
【図４】ステージ部上に配置される基板を示す図である。
【図５】基板のパターン形成面上の一部を例示する図である。
【図６】ステージ部上に配置された基板を示す概略図である。
【図７】被検査画像を示す図である。
【図８】穴領域検出画像を示す図である。
【図９】スルーホール検出画像を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る欠陥検出装置の他の例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る欠陥検出装置のステージ部を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
９    基板
９ａ，９ｂ    面
２０，２０ａ    ステージ部
３１，３１ａ    光源部
３３    撮像部
５１    穴領域特定部
５２    スルーホール特定部
６１    被検査画像
９２    補助穴
９４    スルーホール
２０１    対向面
６１１    穴領域
Ｓ１１〜Ｓ１４    ステップ
【図１】
2005326227.tif 000003
【図２】
2005326227.tif 000004
【図３】
2005326227.tif 000005
【図４】
2005326227.tif 000006
【図５】
2005326227.tif 000007
【図６】
2005326227.tif 000008
【図７】
2005326227.tif 000009
【図８】
2005326227.tif 000010
【図９】
2005326227.tif 000011
【図１０】
2005326227.tif 000012
【図１１】
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